1. Mostek cytrynianowy:

Mitochondrium jest producentem acetylo-S-CoA. Powstaje on w efekcie oksydacyjnej dekarboksylacji pirogronianu i w wyniku B-oksydacji kwasów tłuszczowych
Grupy acetylowe związane z CoA mogę utleniać się w mitochondrium , lub też służyć jako substrat w syntezie kwasów tłuszczowych i cholesterolu, które zachodzą w cytosolu.
Przeniesienie gr acetylowe z mitochondrium do cytosolu zachodzi poprzez mostek .
cytrynianowy'
szczawiooctan +acetyloCoA->(syntaza cytrynianowa) cytrynian to jest w mitochondrium
cytrynian->ATP-liaza cytrynianowa szczawiooctan +acetyloCoa (to jest w cytozolu

2. Regulacja syntezy hemu:

Dostępność podłoża: żelaza (II) musi być dostępny do ferrochelatazy.

Regulacja zwrotna: hem jest inhibitorem syntazy ALA, tlen jest inhibitorem syntazy ALA

Lokalizacji subkomórkowej:. Syntazy ALA syntetyzowane w cytoplazmie i jest transportowana do mitochondriów i tam działa(podobnie jak wiele innych białek mitochondrialnych). Jego transport przez błony mitochondriów mogą być regulowane.

W erytropoezie syntezy hemu jest skoordynowana z syntezą globiny. Jeśli są dostępne, synteza hemu wpływa na syntezę globiny.. Jeśli hem jest nieobecny:
-cAMP fosforyluje kinazy i tym samym dezaktywuje eukariotyczny czynnik inicjacji EFI-2, uniemożliwia to dalszą syntezę globiny.
Wpływ leków i sterydów: że niektóre leki i sterydy mogą zwiększyć syntezy hemu poprzez zwiększenie produkcji enzym ograniczający szybkość syntazy ALA.

Izoenzymy syntezy ALA:
ALAS1- Enzym hamuje hem; przypuszcza się także, że pomaga w tym aporepresor. Wzmożone wykorzystanie hemu, np. w przypadku zwiększonej podaży ksenobiotyków, wiąże się ze spadkiem jego ilości w komórce wątroby, a więc wzmaga syntezę. Na aktywność syntazy wpływa też duże stężenie glukozy lub hematyny.

3. Białka oporności wielolekowej w metabolizmie bilirubiny

Białka oporności wielolekowej działają jako aktywne transportery błonowe, usuwające cząsteczki leku na zewnątrz komórki nowotworowej i w ten sposób uniemożliwiające osiągnięcie w komórce stężenia terapeutycznie aktywnego (cytotoksycznego). Dodatkowym problemem jest tendencja do indukcji ekspresji białek oporności wielolekowej pod wpływem ekspozycji nowotworu na leki, a także na inne czynniki środowiskowe. Zdolność danej substancji chemicznej (zwłaszcza przeznaczonej do zastosowania farmakologicznego) do zwiększania ekspresji białek oporności wielolekowej w komórkach nowotworowych musi koniecznie podlegać ocenie, jeżeli narażeni na jej działanie mogą być pacjenci z chorobą nowotworową.

4. Cykl glioksalowy: Jest to szlak metaboliczny zachodzący u niektórych roślin (w glioksysomach) i bakterii, wykorzystujących do wzrostu octan i inne związki dające acetylo-CoA, np. kiełkujące siewki roślin w ten sposób wykorzystują swoje rezerwy lipidowe do syntezy węglowodanów. Cykl glioksalowy różni się od cyklu Krebsa dwoma chechami: cykl glioksalowy omija dwa etapy dekarboksylacji, a do cyklu wchodzą dwie cząsteczki acetylo-CoA (do cyklu Krebsa jedna).

a.   Przebieg: Pierwsze etapy są wspólne dla obu cykli – dochodzi do kondensacji szczawiooctanu z acetylo-CoA do cytrynianu, a następnie do jego izomeryzacji do izocytrynianu. Izocytrynian zamiast dekarboksylacji ulega rozłożeniu do bursztynianu i glioksalanu przez liazę izocytrynianową. Następnie dochodzi do regeneracji szczawiooctanu – acetylo-CoA kondensuje z glioksalanem tworząc jabłczan – jest to katalizowane przez syntazę jabłczanową (podobna do syntazy cytrynianowej). Dalej, jak w cyklu Krebsa, jabłczan jest utleniany do szczawiooctanu.

b.   Reakcja sumaryczna: 2 acetylo-CoA + NAD+ + 2 H2O → bursztynian + 2 CoA + NADH + 2 H+

c.   Regulacja: Izocytrynian u niektórych organizmów może ulegać dwóm różnym przemianom w zależności od stanu energetycznego – w warunkach niedoboru energii jest dekarboksylowany i przekształcany zgodnie z cyklem kwasu cytrynowego, a w okresie obfitującym w energię działa na niego liaza à cykl kwasu cytrynowego współzawodniczy z cyklem glioksalowym o izocytrynian. Regulacja tego zjawiska polega na regulacji aktywności dehydrogenazy izocytrynianowej przez fosforylację (dezaktywacja) i defosforylację (aktywacja), przeprowadzane przez kinazę i fosfatazę, znajdujące się na tym samym łańcuchu polipeptydowym à reakcje są katalizowane przez to samo miejsce aktywne, a kierunek przemian jest kontrolowany przez różne metabolity, np. AMP (mało energii!) hamuje kinazę i aktywuje fosfatazę, czyli aktywuje cykl Krebsa zapewniając wytwarzanie ATP przez fosforylację oksydacyjną.

5. Fosforylacja substratowa

-Proces mniej wydajny energetycznie niż fosforylacja oksydacyjna.

- Zachodzi w przemianach niewymagających tlenu i prowadzi do powstania ATP

- w cyklu Krebsa : sukcynylo CoA---à bursztynian

Sukcynylo-CoA zostaje przekształcony w bursztynian przy udziale syntetazy sukcynylo-CoA (tiokinazy bursztynianowej) W cyklu kwasu cytrynowego jest to jedyny przykład fosforylacji na poziomie substratu. Tkanki, w których zachodzi glukoneogeneza (wątroba, nerki) zawierają dwa izoenzymy syntetazy sukcynylo-CoA, z których jeden wykazuje specyficzność względem GDP, a drugi względem ADP. Powstający GTP jest zużywany w procesie dekarboksylacji szczawiooctanu do fosfoenolopirogronianu w glukoneogenezie oraz stanowi regulacyjny łącznik między aktywnością cyklu Krebsa i wycofaniem się szczwiooctanu do glukoneogenezy. Tkanki, w których nie zachodzi glukoneogeneza zawierają jedynie izoenzym wykorzystujący ADP.  W tkankach pozawątrobowych, gdy metabolizowane są związki ketonowe, zachodzi alternatywna reakcja katalizowana przez transferazę CoA sukcynylo-CoA: acetooctan (tioforazę) W reakcji tej w wyniku przeniesienia CoA z sukcynylo- CoA na acetooctan , powstaje acetoacetylo-CoA.

6. Porfiria nabyta                                                                               

-brak wrodzonego defektu enzymatycznego

- enzymy szlaku syntezy porfiryn hamowane przez czynniki środowiskowe /leki/toksyny/zatrucie ołowiem

- ołów poprzez wiązanie z grupami tiolowymi – SH , hamuje aktywność enzymów syntezy porfiryn, które zawierają taką grupę w swojej strukturze ( dehydrogenaza ALA, dekarboksylaza uroporfirynogenowa i ferrochelataza) W wyniku działania ołowiu dochodzi do porfirii wtórnej – porfirii nabytej toksycznej (oprócz ołowiu może być wywołana solami metali ciężkich, zażyciem gryzeofulwiny, sedormidu)  Obraz kliniczny jest taki sam jak w porfirii skórnej późnej , występuje fotodermatoza, hepatomegalia, nadmierne owłosienie (zwłaszcza na czole, przedramionach, okolicy kostek) i nadmierna pigmentacja skóry wystawionej na działanie promieni słonecznych. Zwiększone wydalanie Uro- i koproporfiryny z moczem.

7. Zadanie z goździkową

8. Choroby związane z metabolizmem puryn

- Dna związana z defektem enzymu syntazy PRPP- jego nadaktywnością , opornością na zahamowanie w mechanizmie sprzężenia zwrotnego lub niską Km dla rybozo-5- fosforanu. Mechanizmy sprzężone z chromosomem X i recesywne, doprowadzają do nadmiernego wytwarzania i wydalania puryn.

-Dna związana z częściowym niedoborem HGPRT-azy (fosforybozylotransferazy hipoksantyno-guaninowej à droga salvage), recesywna, sprzężona z chromosomem X. Prowadzi do nadmiernego wytwarzania i wydalania puryn. Bez objawów neurologicznych.

-Zespół Lescha-Nyhana – wiąże się z całkowitym niedoborem HGPRT-azy, typ dziedziczności – sprzeżony z chromosomem X recesywny. Ponieważ nie działa droga rezerwowa, dochodzi do zwiększenia steżenia PRPP w komórce i nadmiernego wytwarzania i wydalania puryn. Prowadzi do porażenia móżdżkowego i zespołu okaleczania. Mutacja powodujące ten zespół to delecje, mutacje prowadzące do zmiany ramki odczytu, substytucje i nieprawidłowy splicing.

-Niedobory immunologiczne – dziedziczone autosomalnie, recesywnie; związane z ciężkim niedoborem pewnych enzymów:

> deaminazy adenozynowej => deoksyadenozynuria, niedobór immunologiczny złożony – limfocyty T i B.

> fosforylazy nukleozydowej puryn => niedobór limfocytów T, inozynuria, deoksyinozynuria, guanozynuria, deoksyguanozynuria, hipourykemia.

-Kamica nerkowa – wiąże się z całkowitym niedoborem fosforybozylotransferazy adeninowej, prowadzi do kamicy nerkowej 2,8-dihydroksyadeninowej, dziedziczona autosomalnie, recesywnie.

-Ksantynuria – wiąże się z całkowitym niedoborem oksydazy ksantynowej, dziedziczona autosomalnie, recesywnie, prowadzi do kamicy nerkowej ksantynowej i hipourykemii.